JP4947713B2

JP4947713B2 - 振動検知装置

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Publication number: JP4947713B2
Application number: JP2007204345A
Authority: JP
Inventors: 淳一早坂; 融三浦; 祐一戸叶; 一美田中
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: JP2009041938A

Description

本発明は、機械的な外部振動を検知する振動検知装置に関し、とくに、無線によって遠方の機械的な振動を検出することが可能な振動検知装置に関する。

車両盗難防止装置や住居侵入の検知装置などの防犯装置として用いる目的で、本体とは分離したセンサ部にて外部の振動を検知して無線通信によって本体に異常を送信する、振動検知装置の開発が進められている。本体である質問器とセンサ部とを分離し、両者の間の情報伝達を無線により行うシステムは、車両盗難防止装置など、センサ部の取り付け対象が移動しうる場合にとくに有利な方式である。

特許文献１には、このような取り付け対象に加えられた機械的な外部振動などの各種異常を検知装置によって検知し、無線によって異常状態情報として本体である質問器に伝える、異常監視システムの例が開示されている。この異常監視システムの構成について、図５をもとに説明する。図５は、特許文献１に記載の異常監視システムにおける振動検知装置の要部の構成図の例である。振動検知装置５１は、振動センサ５７や電源部５６を含み、さらにＣＰＵ（中央処理装置）を有する各種処理回路を含む振動センサ部５２と、本体である質問器５３より構成されている。このうち質問器５３の各種設定は、制御装置５４から設定指示情報５５を前記質問器５３に送信することによって変更可能である。

外部振動を検出するセンサ装置である振動センサ部５２の構成は以下の通りである。振動センサ５７によって外部振動が検知された場合、その振動情報は制御部６０内の検知情報取得部６２に送られる。さらに異常判定部６３に送られ、異常判定部６３は記憶部６１内に記憶されている閾値情報６６を読み出して前記振動情報と比較する。ここで異常振動であると判定された場合には、振動情報は情報送信指示部６４に送られて無線送信部５９に伝えられ、そこから異常状態情報６７として質問器５３に送信される。なお電源部５６は電池であり、振動センサ部５２の各所に電力供給を行っている。

一方、前記の外部振動が検知された場合とは別に、電力供給判定部６５の指示によって計時部５８が経過時間をカウントし、２分経過するごとに、情報送信指示部６４に指示して無線信号を質問器５３に送信させる。この無線信号は異常状態情報６７とは異なり、振動センサ５７が外部振動を検知していない場合であっても、振動センサ部５２が正常に稼動していることを質問器５３に知らせるためのものである。この無線信号の送信間隔を２分ごとに固定することによって、それ以前には正常時にも随時行っていた質問器５３への無線送信を取り止めとして、電源部５６での電池寿命の向上を図っている。なお非特許文献１は、アンテナから放射された電磁波が散乱されて、再びアンテナに戻る場合の散乱波の強度に関して考察した内容の、一般的な参考文献である。

特開２００６−７９２８４号公報虫明康人著「アンテナ・電波伝搬」コロナ社２００２年１２月２５日発行第３９版ｐ．４１

特許文献１に開示されているように、従来の振動検知装置においては、振動センサ部の検知素子として例えば圧電素子を用い、外部振動によって圧電素子に誘起される起電力による電位差を電気信号として検出していた。そして振動センサ部内の制御部で、前記電気信号の増幅、フィルタリング等の信号処理、および外部振動の有無の判定のための一連の演算処理を行って、その後に無線送信部からこの外部振動の情報を質問器に電磁波として送信していた。このように従来の振動検知装置のシステムにおいては、振動センサ、制御部、無線送信部、および各部を駆動させるための電源部の存在が必要不可欠であった。従って振動センサ部は煩雑なシステム処理のための構成と、少なくとも電源を必要とするために、一般的なタグ形状のような小型軽量化は困難であった。また、電池などの電源を内蔵していることから、その稼動時間や使用環境上の制限があった。

ここで振動センサ部に、質問器から送信される電磁波から起電力を取り出すレクテナ回路などの電源回路を搭載するなら、電池を省略して稼動時間や使用環境上の制限を回避することが可能である。しかしこの場合は、振動センサ部に比較的複雑な構成を持つレクテナ回路がさらに付加されることになるため、小型化が困難になる。また、レクテナ回路による電力供給量は一般に小さいため、特許文献１の場合のようなＣＰＵを有する各種処理回路を振動センサ部に搭載することは困難であり、消費電力の小さい検出回路や検出結果の送信回路を別途開発する必要がある。

従って、本発明の課題は、振動センサ部と質問器とを備えた振動検知装置であって、前記振動センサ部と前記質問器との間の情報通信が無線により行われるとともに、前記振動センサ部が電池だけではなく、レクテナ回路などの複雑な電源回路を有していない、振動検知装置を提供することである。また、振動センサ部にて検知された、外部振動を含む情報を質問器に対して送信する回路を単純な構成とすることで、振動センサ部を小型化することが可能な振動検知装置を提供することである。

本発明によれば、一対の電極端子を有するアンテナと、前記一対の電極端子の間に電気的に接続され、外部振動を検知可能な圧電素子と、前記圧電素子と電気的に並列に接続されたダイオードとを有する振動センサ部と、前記振動センサ部に電磁波を放射する機能と、前記振動センサ部が受信した前記電磁波を散乱してなる散乱波を受信して、前記散乱波を監視する機能とを有する質問器とを備えた振動検知装置であって、前記外部振動により前記圧電素子に誘起される電位差によって、前記電磁波の周波数帯における、前記ダイオードのインピーダンスが変化することによって生じる、前記散乱波の強度もしくは周波数の少なくともいずれかの変化を検出することにより、前記外部振動を検知する振動検知装置が得られる。

ここで、本発明における解決手段として、振動センサ部のアンテナが備える１対の電極端子である、第１端子と第２端子の間には、ダイオードが接続されているとともに、このダイオードに対して電気的に並列に接続された、外部振動を検知可能な圧電素子を有する構成とする。この振動センサ部に質問器から特定の周波数の電磁波が放射されると、外部振動によってこの圧電素子に励起される起電力による電位差と前記ダイオードとの作用によって、放射された前記電磁波の周波数から一定の値だけ周波数がシフトした第２電磁波が、アンテナに散乱波として励起される。

この第２電磁波は、質問器から放射される第１電磁波から、周波数が高い向きと低い向きとにそれぞれ一定の周波数だけシフトした２種類の周波数の成分の電磁波を含むものであり、この周波数のシフト量が、それぞれ振動センサ部により検知された外部振動の周波数に相当する。また受信された第１電磁波に対する第２電磁波の相対的な強度が、検知された外部振動の強度によって変動する。このとき、振動センサ部に外部振動が加えられていない場合は、周波数がシフトした成分の電磁波が第２電磁波に含まれることはない。しかし第１電磁波と同じ周波数の成分の電磁波は、振動センサ部が動作可能である限り、第２電磁波に常時含まれ続けることとなる。従って、本発明による振動検知装置は、第２電磁波に含まれる、第１電磁波と同じ周波数の成分の電磁波を検知することにより、この振動検知装置が正常に動作しているかどうかをいつでも確認できるという特徴を持つ。

即ち、本発明は、一対の電極端子を有するアンテナと、前記一対の電極端子の間に電気的に接続され、外部振動を検知可能な圧電素子と、前記圧電素子と電気的に並列に接続されたダイオードとを有する振動センサ部と、前記振動センサ部に電磁波を放射する機能と、前記振動センサ部が受信した前記電磁波を散乱してなる散乱波を受信して、前記散乱波を監視する機能とを有する質問器とを備えた振動検知装置であって、前記外部振動により前記圧電素子に誘起される電位差によって、前記電磁波の周波数帯における、前記ダイオードのインピーダンスが変化することによって生じる、前記散乱波の強度もしくは周波数の少なくともいずれかの変化を検出することにより、前記外部振動を検知することを特徴とする振動検知装置である。

また、本発明は、前記質問器がアンテナを備え、前記質問器が備えるアンテナと、前記振動センサ部が備えるアンテナとの少なくとも一方がダイポールアンテナであることを特徴とする振動検知装置である。

本発明によれば、質問器と振動センサ部を分離して、振動センサ部での外部振動の検知結果を電磁波により質問器に送信する振動検知装置において、振動センサ部の側に電池やレクテナ回路などの複雑な電源回路を有しておらず、そのため振動センサ部の使用期間や使用環境の面での制約が少ない振動検知装置を構成することができる。また振動センサ部での外部振動の検知や検知結果の送信回路も部品点数が少なく単純な構成である。このため振動センサ部の小型軽量化が容易であり、また振動センサ部をタグ形状のような小さな形状とすることができるので、振動測定の対象である振動試験体への取り付け箇所への制約を小さくすることができる。さらに振動センサ部が小型軽量であるために、振動試験体の振動を拘束する可能性が小さく、そのため精度の高い振動測定が可能である。また外部振動が与えられていないときにも、振動センサ部からの電磁波を受信することで、振動検知装置が正常に動作しているかどうかを確認することができる。

以下、本発明の実施の形態による振動検知装置の動作について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明における振動検知装置での外部振動の検出の原理を示した図であり、振動センサ部が備えるアンテナの第１端子と第２端子の間に、ダイオードおよび圧電素子が電気的に並列に接続された場合を示している。図１において、振動検知装置は質問器１７および振動センサ部１１からなり、質問器１７はアンテナ部１８を備えている。このアンテナ部１８から第１電磁波１５が放射されると、その送信電力のうちの一部は振動センサ部１１が備えるアンテナ１２により散乱され、散乱された電磁波のうちの一部の電力は、第２電磁波として再び質問器１７のアンテナ１８により受信される。ここで振動センサ部１１は、アンテナ１２が備える第１端子と第２端子の間に、ダイオード１３と圧電素子１４が電気的に互いに並列に接続された構成であって、それ以外の回路素子は基本的に不要である。このため必要な回路素子の部品点数が少なく、装置の小型化に適した回路を構成することが可能である。

回路を構成する圧電素子１４に外部振動が加えられた場合は、この振動により圧電素子１４の両極間に電位差が誘起され、これによってダイオード１３のインピーダンスが変化する。つまり、圧電素子１４の起電力による電位差がダイオード１３に対して順方向バイアスが加えられる向きに与えられる場合には、ダイオード１３のインピーダンスは小さな値を示す。一方、圧電素子１４からダイオード１３に対して逆方向バイアスとなる電位差が与えられる場合は、ダイオード１３のインピーダンスは大きな値を示すこととなる。従って、アンテナ１２の給電点である第１端子と第２端子の間に接続されたダイオード１３のインピーダンスが加えられる外部振動の周期に応じて変動し、またこのインピーダンス変化の大きさは外部振動の強度に関係している。よって、後述のインピーダンスと散乱波の関係に従って、振動センサ部１１のアンテナ１２により散乱され、質問器１７のアンテナ部１８により受信される第２電磁波１６の電力強度および周波数成分が変化することとなる。このため、受信したこの第２電磁波１６を解析することで、振動センサ部１１に与えられた外部振動についての情報を知ることができる。

本発明の振動検知装置における、質問器が放射する第１電磁波と受信される第２電磁波との関係は以下のようになる。はじめに、振動センサ部のアンテナに負荷抵抗Ｒｌが接続されている場合に、質問器のアンテナ部が受信する散乱波による受信電力について考える。まず、負荷抵抗Ｒｌが接続された１対の電極端子を有する振動センサ部のアンテナの実効散乱断面積Ａｓは、非特許文献１の４１ページの記述より、数１と表される。

ここで、Ｒは振動センサ部のアンテナの放射抵抗、λは第１電磁波の波長、Ｇｒは振動センサ部のアンテナの利得である。数１によって、振動センサ部のアンテナの放射抵抗Ｒに対して負荷抵抗Ｒ_lが変化する場合には、それに伴い実効散乱断面積Ａ_sが変動することがわかる。

次に、質問器から第１電磁波として放射された送信電力Ｗ_tが、実効散乱断面積Ａ_sを有する振動センサ部のアンテナにおいて散乱される効果を考える。このときの前記アンテナにおける散乱波である第２電磁波の一部は再び質問器のアンテナ部で受信される。質問器が受信する第２電磁波の最大有効電力Ｗ_eは、数２と表される。

ここで、Ｇ_aは質問器のアンテナ部の利得、ｄは質問器のアンテナ部と振動センサ部のアンテナの間の伝搬距離である。なお、Ａ_eは質問器のアンテナ部が取り出しうる最大電力実効面積であり、前記非特許文献１の同じく４１ページの記述より、数３と表される。

ここで、数３を数２に代入すると、数４と表される。

従って、Ｗ_eは、数１、数４より、数５と表される。

ここで、改めてＷ_eは散乱波である第２電磁波の最大有効電力、Ｒは振動センサ部のアンテナの放射抵抗、Ｒ_lは振動センサ部のアンテナに接続された負荷抵抗、λは第１電磁波の波長、Ｇ_aは質問器のアンテナ部の利得、Ｇ_rは振動センサ部のアンテナの利得、ｄは両アンテナ間の伝搬距離、Ｗ_tは質問器からの送信電力である。従って、数５により、センサ部のアンテナによる散乱波の最大有効電力とその負荷抵抗の関係が導かれる。

ここで、振動センサ部の負荷抵抗Ｒ_lが周期的に変化する場合を考える。外部振動によって図１の圧電素子に電位差が誘起される場合には、ダイオードには交流バイアスが印加されることになるので、そのインピーダンスは外部振動の周波数とともに変動し、大きな値と小さな値を繰り返すことになる。従って、振動センサ部のアンテナに接続された負荷抵抗Ｒ_lは、数６と表される。

ここで、ΔＲ_lは負荷抵抗Ｒ_lの最大変化量、ｆ_vは外部振動による変動周波数、ｔは時間、Ｒ_lbはバイアス抵抗である。

また、質問器からセンサ部に放射される送信電力Ｗ_tは、数７と表される。

ここで、Ｗ_t0とｆ₀は、それぞれ質問器から放射される最大電力およびその周波数である。一般にはｆ₀はｆ_vよりも遙かに大きい値である。

よって、質問器が受信する第２電磁波の最大有効電力Ｗ_eは、数６および数７を前記の数５に代入して、数８と表される。

ここで、数９が成立するとすれば、前記の第２電磁波の最大有効電力Ｗ_eは、数１０と表される。

数１０のカッコ｛｝内の第１項は、第２電磁波のうち、質問器から放射される第１電磁波と同一周波数であるｆ₀成分を示し、同じくカッコ｛｝内の第２項および第３項は、振動センサ部のアンテナに接続された負荷抵抗Ｒ_lのうち、変動周波数ｆｖによって変調された成分である、ｆ₀−ｆ_vおよびｆ₀＋ｆ_vの成分をそれぞれ示している。従って、この第２項および第３項の成分を解析することで、振動センサ部の負荷抵抗Ｒ_lの変動成分を決定することが可能である。ここで前記の通り、振動センサ部の負荷抵抗Ｒ_lの変動はセンサ部が測定している外部振動に同期しているのであるから、この装置においては、センサ部が質問器とは離れた地点での外部振動を検知して、その情報を質問器に無線通信によって伝搬することが可能となる。つまり、無線によって遠方の振動を検知することのできる、振動検知装置として機能させることができる。

図２は、本発明の振動検知装置による、振動センサ部のアンテナに接続された負荷抵抗Ｒ_lの値と、第２電磁波の側波帯強度との関係を模式的に示したグラフであり、横軸は抵抗値、縦軸は電磁波の強度である。図２によれば、負荷抵抗Ｒ_lの値が大きくなるにつれて第２電磁波の側波帯強度は低下していく。これは前記の数５に表された、質問器からの送信電力Ｗ_tが一定の場合のＲ_lとＷ_eとの関係に合致するものである。また、図２において振動センサ部のアンテナの放射抵抗Ｒが増加した場合は、放射抵抗Ｒの値が小の場合２１から、Ｒの値が中の場合２２、Ｒの値が大の場合２３の順に、第２電磁波の側波帯強度が次第に増加することが示されている。この変化は振動センサ部での負荷抵抗Ｒ_lの値に関わらず生じるものである。

図３は、本発明の振動検知装置において、振動センサ部に外部振動が与えられた場合の第２電磁波のスペクトルを模式的に示したグラフであり、横軸は周波数、縦軸は電磁波強度である。質問器のアンテナ部により受信された第２電磁波は、第１電磁波と同一の周波数成分である搬送波３１と、その両側に存在する振動情報を有する２本の側波帯３２、３３からなるスペクトルを示す。本発明の第１の解決手段の場合には、２本の側波帯３２、３３の強度はセンサ部によって測定された外部振動の強さに依存し、また２本の側波帯の周波数は、搬送波３１の周波数ｆ₀を中心に、それぞれ測定された外部振動の周波数ｆ_vだけ左右にシフトしたスペクトルを示す。なお２本の側波帯の強度は前記の数１０により、互いにほぼ同じ値となる。

図４は、本発明の振動検知装置において質問器のアンテナ部により受信された第２電磁波の、搬送波４１および側波帯４２のそれぞれの強度と伝搬距離との関係を模式的に示したグラフであり、横軸は伝搬距離、縦軸は電磁波強度である。側波帯４２の強度は伝搬距離が伸びるに従い当初は急激に低下するものの、その後は緩やかに低下するようになり、伝搬距離が多少あっても、質問器のアンテナ部が側波帯４２をそれなりの強度にて受信可能であることが伺える。

本発明の振動センサ部に搭載され、外部振動を検知して電位差を発生させる圧電素子は、想定される外部振動の形態に応じてそれぞれ最適な振動モードを有するような、片持ち梁構造、両持ち梁構造、あるいはダイヤフラム構造の圧電素子とすることが好適である。例えば片持ち梁構造を持つ圧電素子を作製する場合には、構造体として片持ち梁構造を形成したシリコン片に、ＲＦ−スパッタリング法やエアロゾルデポジッション法などの成膜技術を用い、１０μｍ厚程度のＰＺＴ膜を積層して圧電振動子を形成するとよい。また、圧電体であるＰＺＴ膜の厚み方向には、同様の手法によって電極としてＰｔ／Ｔｉ膜を形成することが好適である。この電極を、振動センサ部に設けたアンテナの第１端子および第２端子に電気的に接続する。なお、片持ち梁構造をなす振動子の共振周波数および歪量は、その寸法、ヤング率、密度により規定されることは周知の通りである。

振動検知装置の感度を向上させて、質問器と振動センサ部との間の伝搬距離を伸ばすためには、振動センサ部には小さな電位差であっても大きなインピーダンス変化を示す半導体素子を用いることが望ましく、ＰＩＮダイオードが使用可能である。一般的なダイオードは０．６Ｖ程度の順方向の立ち上がり電圧を持っているが、ショットキーダイオードはこれよりも立ち上がり電圧が低く、しかも第１電磁波として使用される周波数帯域に対応する高周波駆動が可能であることから、やはり好適に使用することができる。

本発明の解決手段に基づく振動検知装置を以下のように作製し、その無線伝送距離を測定した。まず質問器のアンテナ部および振動センサ部のアンテナとして、それぞれ半波長ダイポールアンテナを用いた。質問器からの第１電磁波の放射電力は、電波法上の特定小電力無線局の出力の上限として規定されている１０ｄＢｍ（周波数：２．４５ＧＨｚ）とした。また、質問器の受信感度は、一般的な目安としての環境ノイズを考慮した上で、−８０ｄＢｍを選定した。前述の半波長ダイポールアンテナは、ＦＲ−４基板（ＦＲ−４グレードの耐然性ガラス布基材エポキシ樹脂積層板）上に積層された３６μｍ厚の銅箔を全長約３０ｍｍ（中央に２ｍｍの間隙を設け、その間にダイオードおよび振動検知素子である圧電素子を搭載した）、幅約１０ｍｍの寸法の矩形パターンとしたものを用いた。

振動センサ部にはダイオードとして、ＰＩＮダイオード：品番ＢＡＰ５０−０３（オランダＰｈｉｌｉｐｓ社製）を使用した。また前記の片持ち梁構造を形成したシリコン片にＲＦ−スパッタリング法によって厚み１０μｍのＰＺＴ膜を積層して圧電素子を形成し、これをパッケージ化して、振動検知素子として前記ＰＩＮダイオードに対して並列に接続した。この振動検知素子が防犯装置として用いられる際に、振動検知の対象となるものは主にガラスの振動である。実施例における振動検知素子は、板ガラスを強く叩いた際に発生する振動である数ｋＨｚから、ガラスの破壊の際に強く検知される２００ｋＨｚ程度の周波数にかけて振動検知の感度が高くなるように設計されていて、このような周波数の振動による１Ｇ（９．８ｍ／ｓ²）の加速度を検知した場合に、０．１Ｖ_p-p（Peak to Peak）の出力電圧を有している。なおこの振動検知素子が検知する加速度の大きさと、その時の出力電圧とはほぼ比例関係にある。この振動検知素子を２０個作製し、以下の測定に供した。

１ｋＨｚから、前記の２００ｋＨｚまでの振動を発生する超音波トランスデューサを金属板に設置して、この金属板に本発明の振動センサ部の振動検知素子を取り付けた。金属板に設置した超音波トランスデューサの出力強度は、振動検知素子に２Ｇの加速度が加えられるように調整してある。この加速度は、窓ガラスとして使用される一般的なガラス板を破壊した際に生じる振動の強度と同程度である。超音波トランスデューサにこれらの周波数の超音波振動を発生させ、その振動を振動検知素子が検知して、振動センサ部が送信する第２電磁波を質問器が受信するようにアンテナ部を配置した。ここで質問器と振動センサ部との距離を順次変化させて、前記第２電磁波が質問器にて有意な信号として測定されうる最大距離を最大無線伝搬距離と定義して、その距離を測定した。超音波トランスデューサが発生する振動の周波数によってこの最大無線伝搬距離は変化し、また振動検知素子によってもばらつきがある。しかし１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの間のいずれの周波数、および２０個のいずれの振動検知素子を用いた場合であっても、振動センサ部と質問器の組み合わせにおける最大無線伝搬距離は０．８〜２ｍの範囲であった。この伝搬距離は車両盗難防止装置などを想定した場合において、振動検知装置として用いることが十分に可能な距離である。

次いで車両盗難防止装置としての用途を想定して、乗用車のドアガラスに本発明における振動検知素子を取り付けて自動車用ドアの窓ガラスの破壊試験を行った。前記２０個の振動検知素子の中から、０．８ｍの最短の最大無線伝搬距離が測定された素子を選択し、これをドアガラスに取り付けて、振動センサ部から０．８ｍの距離の位置に質問器のアンテナ部を配置した。この状態でドアガラスをハンマーで叩いて破壊し、その際に生じる振動をこの振動検知素子が検知して、質問器に有意な信号として伝達することができるかを測定した。その結果、質問器は振動センサ部からの第２電磁波を有意な信号として受信することに成功した。このことから、本発明における振動検知装置は、防犯用途としての使用に充分に耐えうるものであるといえる。

以上示したように、本発明によれば、質問器と振動センサ部を分離して、振動センサ部での外部振動の検知結果を電磁波により質問器に送信する構成の振動検知装置を実現することができる。これによって振動センサ部に電池やレクテナ回路などの複雑な電源回路を有しておらず、また振動センサ部での外部振動の検知素子や検知結果の送信回路についても、少ない部品点数の単純な構成で実現することが可能である。それにより振動センサ部の小型軽量化や、振動測定の対象である振動試験体の振動の拘束が小さくなることでの精度の高い振動測定を実現することができる。なお、上記説明は、本発明の実施の形態に係る場合の効果について説明するためのものであって、これによって特許請求の範囲に記載の発明を限定し、あるいは請求の範囲を減縮するものではない。また、本発明の各部構成は上記の実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

本発明の解決手段における振動検知装置での外部振動の検出の原理を示した図。本発明の振動検知装置における振動センサ部のアンテナでの負荷抵抗Ｒ_lと第２電磁波の側波帯強度との関係を示したグラフ。本発明の振動検知装置における第２電磁波のスペクトルを模式的に示したグラフ。本発明の振動検知装置における第２電磁波の搬送波および側波帯の強度と伝搬距離の関係を模式的に示したグラフ。振動検知装置の従来技術における検知装置の要部の構成図の例。

符号の説明

１１振動センサ部
１２アンテナ
１３ダイオード
１４圧電素子
１５第１電磁波
１６第２電磁波
１７質問器
１８アンテナ部
２１放射抵抗Ｒが小の場合
２２放射抵抗Ｒが中の場合
２３放射抵抗Ｒが大の場合
３１，４１搬送波
３２，３３，４２側波帯
５１振動検知装置
５２振動センサ部
５３質問器
５４制御装置
５５設定指示情報
５６電源部
５７振動センサ
５８計時部
５９無線送信部
６０制御部
６１記憶部
６２検知情報取得部
６３異常判定部
６４情報送信指示部
６５電力供給判定部
６６閾値情報
６７異常状態情報

Claims

一対の電極端子を有するアンテナと、前記一対の電極端子の間に電気的に接続され、外部振動を検知可能な圧電素子と、前記圧電素子と電気的に並列に接続されたダイオードとを有する振動センサ部と、
前記振動センサ部に電磁波を放射する機能と、前記振動センサ部が受信した前記電磁波を散乱してなる散乱波を受信して、前記散乱波を監視する機能とを有する質問器とを備えた振動検知装置であって、
前記外部振動により前記圧電素子に誘起される電位差によって、前記電磁波の周波数帯における、前記ダイオードのインピーダンスが変化することによって生じる、前記散乱波の強度もしくは周波数の少なくともいずれかの変化を検出することにより、前記外部振動を検知することを特徴とする振動検知装置。
前記質問器がアンテナを備え、前記質問器が備えるアンテナと、前記振動センサ部が備えるアンテナとの少なくとも一方がダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１に記載の振動検知装置。